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垃圾焚烧渗沥液含有高浓度的氨氮(NH4+-N,600-1200 mg/L)和有机物(COD,50000-70000 mg/L),经厌氧生物产甲烷处理后,有机物得到有效降解,COD浓度降低,NH4+-N浓度升高(1000-1800 mg/L),垃圾焚烧渗沥液厌氧出水C/N降低。利用传统硝化-反硝化工艺对垃圾焚烧渗沥液厌氧出水进行脱氮处理,需要外加碳源,并且废水中较高浓度的游离氨(FA)会对脱氮工艺中功能微生物产生不利影响。厌氧氨氧化(Anammox)工艺在脱氮过程完全不需要外加碳源,厌氧氨氧化菌(AnAOB)对FA有较高的耐受能力,适用于处理垃圾焚烧渗沥液厌氧出水这类高NH4+-N浓度,低C/N的废水。但AnAOB生长缓慢,废水中有机物、重金属和盐度等生物抑制因子也会抑制其活性,Anammox工艺脱氮效能会受到影响。电化学技术已被证明能通过富集功能微生物并提高其活性来强化传统硝化-反硝化工艺的脱氮效能,但关于其在Anammox工艺处理实际废水的应用研究较少。因此,本文采用短程硝化-厌氧氨氧化工艺处理垃圾焚烧渗沥液厌氧出水,并通过电化学技术对组合工艺进行强化,研究电化学对短程硝化-厌氧氨氧化工艺的强化效能,探究电化学强化组合工艺脱氮效能的机理。本文采用间歇实验研究了垃圾焚烧渗沥液厌氧出水中生物抑制因子(NH4+、COD和NaCl)和运行条件(pH和温度)对污泥比厌氧氨氧化活性(SAA)的影响。结果表明,当NH4+浓度大于400 rmg/L,COD浓度大于200 mg/L,NaCl浓度大于6000 mg/L,pH<6.5或pH>8.5,温度低于25℃时,污泥的SAA会降低,AnAOB活性受到抑制。其中,NH4+和pH对AnAOB的抑制作用主要是通过FA和游离亚硝酸(FNA)产生的,COD的抑制作用主要体现在较高浓度COD会使反硝化作用占优,导致AnAOB可利用基质不足,SAA降低。因此,为保证短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺的快速启动和稳定运行,要控制反应过程中NH4+、COD和NaCl浓度低于其抑制阈值,将pH=7-8(FA<20-25 mg/L,FNA<20 ug/L),T=35℃。本文考察了不同电子传递体(AQDS、腐殖质、Nano Fe3O4)对污泥SAA的影响,结果表明电子传递体均能促进污泥的SAA,证明了电化学强化的可行性。通过间歇实验研究不同电势对电极生物膜SAA的影响,结果表明外加电势均能促进电极生物膜SAA,当外加电势为0.06 V时,SAA最高,达到151%,确定为最优外加电势。启动一体式短程硝化-厌氧氨氧化反应器处理垃圾焚烧渗沥液厌氧出水,外加电势0.06 V。结果表明,当进水NH4+浓度为1000 mg/L,TN去除率达到70%,比对照组提高15%,COD去除率提高10%-20%,渗沥液中分子量大于20k Da的类富里酸和腐殖质等有机物被降解成分子量较小的有机物,可作为反硝化的碳源。外加电势刺激电极生物膜微生物产生较多的胞外聚合物(EPS),浓度达到236.7 mg/g VSS,比对照组提高56%。EPS中PN/PS比值达到1.18,对照组只有0.88,PN/PS升高有利于微生物的生长和富集。在电极表面,Candidatus Kuenenia的丰度达到2.66%,比对照组高0.42%。反硝化菌目Burkholderiales的丰度达到22.4%,比对照组高14.9%,说明外加电势可提升电极生物膜功能菌的丰度来提高体统的脱氮效率。本文也研究了外加电势强化两段式短程硝化-厌氧氨氧化工艺处理垃圾焚烧厌氧出水的脱氮效能。结果表明,当进水NH4+浓度为500 mg/L,NO2-浓度为650 mg/L时,TN去除率达到75.6%,比对照组高35%,COD去除提高10-15%,分子量大于20k Da的类富里酸、腐殖质和溶解性微生物代谢产物等有机物被逐级降解为分子量更小的有机物,为反硝化菌提供电子供体。外加电势使电极生物膜EPS浓度达到186.7 mg/g VSS,比对照组高60.6%。同时,EPS中PN/PS达到0.64,而对照组中只有0.43,PN/PS的升高有利于功能微生物的附着和富集。电极生物膜中Nir酶、HZS酶、HDH酶和Cyt-c 活性分别提高了 39.6%、19.2%、22.3%和 30.1%。典型 AnAOB 菌属 Candidatus Kuenenia、Candidatus Brocadia和Candidatus Jettenia 的丰度的达到 13.01%、0.33%和0.04%,分别高于对照组的7.22%、0.04%和0.003%。反硝化菌属Caldilinea的丰度达到8.3%,比对照组高3.3%。说明外加电势通过提升AnAOB菌功能酶活性及AnAOB丰度提高组合工艺的脱氮效能,同时通过降解大分子有机物为反硝化菌提供碳源,以及富集反硝化细菌,进一步提高脱氮效率。